Xem phim bằng máy vi tính
Xem bai viet bang font ABC

Xem phim trên máy PC đã trở nên một điều thực tế, nếu bạn có trong tay phần cứng và phần mềm cần thiết

    Video CD đang ngày càng trở nên phổ biến. Những cuốn phim dài nay nằm vừa trên 2 đĩa CD thay cho các đĩa laser 12-inch cồng kềnh. Hàng trăm đầu phim đã và đang được phát hành. Bạn có thể xem lại Video CD không chỉ trên các hệ máy multimedia mới mà cả trên các máy được bổ sung khả năng audio.

    Tất cả các phần cứng và phần mềm Video CD đều dùng chung chuẩn nén dữ liệu của (Motion Picture Experts Group). Đây là chuẩn được International Standards Organisation (ISO) thiết lập. Nén các ảnh video theo MPEG là quá trình tốn thời gian và rất phụ thuộc vào phần cứng. Tời ngược lại độc lập với thiết bị hơn. Như vậy, kỹ thuật nén MPEG có tính phi đối xứng, nghĩa là nổ lực nén dữ liệu lớn hơn nhiều so với khi bung ra. Không có gì gọi là ngạc nhiên: phần cứng nén theo chuẩn MPEG giá hàng trăm nghìn đô la, trong khi card MPEG dùng khi xem phim lại chỉ có vài trăm. Lý thú là chuẩn MPEG không đặc tả chi tiết phần cứng mà chỉ định nghĩa cách nén dữ liệu. Thuật toán nén cụ thể do các nhà sản xuất đưa ra và hơn nhau chính ở khâu này.

Video số cho đại chúng

    Về kỹ thuật, video là một chuổi tuần tự các ảnh được liên tục đưa ra màn hình, tạo cảm giác chuyển động. Với độ phân giải VGA đầy đủ và tốc độ 30 khung hình/giây, máy tính có khả năng trình diễn video. Các bit dữ liệu được lưu chuyển với tốc độ 640x480x24 -bit x 30 fps nghĩa là gần 221 megabit/giây, vượt ngoài khả năng của PC trung bình hiện nay.

    MPEG là chuẩn của ISO/IEC (International Organisation for Standarddisation/International Electro-technical Commission dùng để nén dữ liệu video và audio với tốc độ và chất lượng trung bình. Được thiết lập từ 1992, chuẩn này cho phép truyền với thông suất 1,5 megabit/giây trong điều kiện độ phân giải 352x240 điểm, đảm bảo chất lượng VHS.

    Video được nén theo tỉ lệ 50:1 đến 100:1 tùy theo dạng ảnh cụ thể. Dữ liệu mã hóa được định hướng truyền với tốc 1,5 Mbit/giây để thích hợp với tốc độ truyền bình thường của đầu CD-ROM tốc độ đơn (153 kb/giây). Với CD-ROM tốc độ kép, như vậy cũng khá tốt, tuy MPEG-1 đầu tiên được thiết kế để dùng với CD-ROM loại tốc độ đơn.

    Mức nén như vậy đảm bảo được chất lượng VHS. Trong các CD-ROM và trên các tuyến viễn thông T1 (1,5 Mbit/s) hiệu năng đó hoàn toàn đạt yêu cầu. Phần lớn PC hiện nay đảm bảo được thông suốt (150 Kb/s) như vậy. Việc thực hiện video chuyển động thật (full motion) ở mức truyền dữ liệu như vậy có tầm quan trọng bởi nó cho phép dùng các máy PC hiện nay, với một đĩa CD có thể xem trong thời gian khoảng 1 giờ. Hơn nữa, nhà sản xuất video có điều kiện sử dụng các mạch truyền thông hiện có với giá cả chấp nhận.

    Một chỗi video bao gồm nhiều khung hình (frame), mổi khung là một hình ảnh tĩnh. Đầu video thể hiện tuần tự từng khung hình một với tốc độ khoảng 30 fps (frame per second). Các khung hình được số hóa theo dạng thức RGB, 24 bit/điểm (8 bit cho mổi màu đỏ, xanh lá cây và xanh da trời). MPEG-1 được thiết kế để đảm bảo được tốc độ 1,5 Mbit/s hoặc thấp hơn, và được định hướng để dùng với các ảnh cỡ 352x288 truyền với tốc độ 24 - 30 fps.

    ý tưởng cơ bản của kỹ thuật nén MPEG là rút bỏ những dư thừa không gian (spatial redundancy) trong mổi khung video và dư thừa thời gian (temporal redundancy) tồn tại giữa các khung. Nguyên tắc chính là đoán trước sự chuyển động từ khung này sang khung khác theo hướng thời gian. Việc nén trên cơ sở DCT (Discrete Cosine Transform) có tác dụng giảm dư thừa không gian. Nén kiểu Motion được dùng với dư thừa thời gian.

    Các khung hình trong chuổi video thường không thay đổi gì nhiều trong một khoảng thời gian nào đó. Yý tưởng ở chổ là mã hóa khung video dựa trên các khung khác gần với nó về thời gian. MPEG ghi lại những khác biệt giữa các khung. Khi có nhiều chuyển động, nhiều thông tin phải được xử lý hơn là khi một người chỉ ngồi đọc, do đó chất lượng phát lại sẽ bị ảnh hưởng.....

    MPEG-2, chuẩn MPEG mới nhất được đưa ra nhằm bổ sung cho MPEG-1 trong những phương diện khác của kỹ thuật nén video. MPEG-2 có thể biểu diễn các chuổi video kết hợp tuần tự và xen kẽ. Đây là kỹ thuật quét (scan) nhằm đảm bảo chất lượng ảnh cao hơn mà không cần phải tăng tốc độ.

    MPEG-1 đã được chuẩn hóa. Kết quả là nhiều hãng có thể cùng chia xẻ kinh nghiệm của nhau trong nghiên cứu với kỹ thuật nén video liên quan tới chuẩn MPEG-1. Đây là vấn đề quan trong nhằm làm cho thị trường các sản phẩm video trở nên phong phú hơn giá thành giảm.

Bước đường chuẩn hóa

    Công nghiệp đã chấp nhận MPEG như một chuẩn video. Các nhà sản xuất PC, laptop, video chip đều công bố dự kiến của mình. Microsoft cho biết, bộ giải mã cho MPEG sẽ được đưa vào Windows 95.

    Nhóm nghiên cứu Berkeley Plateau Multimedia Research Group đã đề xuất phần mềm decoder dùng cho MPEG-1 vào tháng 11/1992. Bộ giải mã này dùng được trên hầu như mọi loại máy và đã được gửi tới 60.000 người sử dụng qua mạng Internet.

    MPEG-1 được thiết kế để có thể giải mã ít tốn kém. Nhiều card đồ họa hiện nay được bán kèm theo phần mềm tiện ích cho phép CPU và chip đồ họa phối hợp công việc với các tập tin MPEG mà không cần tới bộ tăng tốc chuyên dụng.

    Video chuyển động thực có chất lượng trung bình tương tự như chuẩn VHS và được người tiêu dùng chấp nhận.

    Tuy vậy, người dùng cao cấp muốn có được chất lượng video cao hơn nữa với độ phân giải lớn hơn, dải màu rộng hơn. MPEG-1 không đáp ứng yêu cầu này. MPEG-2 được thiết kế nhằm đảm bảo được tốc độ truyền khung và độ phân giải cao hơn. Chất lượng có thể đạt tới mức của TV PAL/NTSC và hơn nữa. Cái giá mà MPEG-2 phải trả là cần bộ nhớ lớn và dải thông lớn. MPEG-2 không thay thế MPEG-1. Nó đảm bảo video toàn tác ở mức truyền dữ liệu khác nhau, thường dùng là 15 Mbit/s. MPEG-2 nhanh hơn MPEG-1 từ 3 đến 10 lần.

    Phần mềm giải mã cho MPEG-1 đòi hỏi nhiều khả năng xử lý của CPU để xử lý. Tuy nhiên, vấn đề quan trọng hơn cả trong việc thực hiện còn phụ thuộc vào nguồn vào, đặc biệt trong trường hợp phát video thông qua kênh từ xa. Nhưng yêu cầu về tốc độ của việc giải mã video vẫn còn bị giới hạn bởi tốc độ thời gian thực được chấp nhận là 30 khung/giây. Kết quả là khi phát video nhanh, tốc độ đầu vào hạn chế và tốc độ video đầu ra sẽ trở nên mối quan tâm chính khi phần giải mã video chạy nhanh hơn thời gian thực.

    Quá trình mã hóa đòi hỏi CPU làm việc với cường độ cao. Để đạt được khả năng mã hóa thời gian thực (30 fps), phải cần đến máy tính với tốc độ giga (hàng tỉ) phép tính/giây, mà đây là sức mạnh của siêu máy tính. Phần cứng mã hóa video phải được thiết kế đặc biệt bao gồm nhiều bộ xử lý làm việc song song, như vậy là rất tốn kém (C-Cube thời gian thực cần tới 8 bộ xử lý video).

Trong các đoạn video, sự khác biệt giữa hai khung hình liên tiếp nhau thường không đáng kể. Trên thực tế, một cử động được tạo ra chỉ khi có sự thay thay đổi phần nào đó từ một khung hình so với khung hình trước đó. Điều này có nghĩa là từ khung hình này sang khung hình khác có những thông tin được lặp lại hay không thay đổi, và chỉ có những thay đổi mới phải ghi lại.á

Trong việc nén, video được coi là đối tượng cho sự phân tích toán học thông qua xử lý thuật toán. Những khác biệt giữa các khung hình có thể biểu diễn theo cách toán học, trong khi phần thông tin không thay đổi có thể loại trừ bởi chúng được sử dụng lại từ khung hình trước đó.á

Video CD đang trở nên thông dụng, nhưng nảy sinh câu hỏi dùng đầu audio/video CD chuyên dụng hay PC để xem phim? Đầu chuyên dụng dễ dùng, chỉ việc lắp đĩa và bấm Play, tuy nhiên khi đang soạn thảo văn bản mà lại quan sát được ảnh video chuyển động ở một góc màn hình thì còn gì lý thú bằng. Tất nhiên máy của bạn phải có CPU rất mạnh, nhiều RAM và phần cứng MPEG thích hợp. Nhiều khi để chúng làm việc được với nhau cũng khá rắc rối vì có thể độ phân giải, độ màu chưa đạt mức cần thiết hoặc địa chỉ I/O, DMA xung đột với các thiết bị khác.á

Một câu hỏi đặt ra là tương lai của Video CD theo chuẩn MPEG-1. Không lâu nữa, người dùng sẽ có trong tay DVD (digital video disc) dung lượng lớn và MPEG-2. DVD không chỉ có dung lượng gấp 8 hoặc 16 lần so với trước (phụ thuộc vào đĩa một lớp hoặc hai lớp) mà còn cho phép truyền với tốc độ hơn 3Mb/s trong khi số vòng quay chỉ như của ổ CD-ROM tốc độ 4. Giá DVD sẽ không cao hơn nhiều so với giá video CD hiện nay, nhưng chất lượng cao hơn và không phải lo thay đĩa nữa.

PcLeHoan 1996 - 2002
Mirror : http://www.pclehoan.com
Mirror : http://www.lehoanpc.net
Mirror : http://www.ktlehoan.com